مطالعه عددی بازیابی گوگرد از گاز ترش در یک راکتور صنعتی در حضور بستر کاتالیستی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

امروزه یکی از چالشهای اساسی در طراحی خطوط نفت، گاز و پتروشیمی حذف گازهای اسیدی و ناخالصی موجود در سیال موجود در این لوله ها می باشد. یکی از راهکارها برای رفع این چالش بازیافت گوگرد از گازهای اسیدی به کمک فرایند کلاوس می باشد. فرآیندکلاوس به طور گسترده برای بازیابی گوگرد از گازهای پالایشگاه ها و گازهای طبیعی استفاده می شود. این فرایند شامل اکسیداسیون حرارتی سولفید هیدروژن و واکنش آن با دی اکسید گوگرد برای تشکیل گوگرد و آب است. در این تحقیق از ابزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بهره گرفته می شود که در آن با استفاده از نرم افزار تجاری کامسول میدان جریان سیال واکنشی سه بعدی برای مدلسازی یک راکتور صنعتی مورد مطالعه قرار گرفته می شود. محدوده دمایی۳۵۰ الی ۴۷۰ کلوین برای خوراک ورودی به راکتور، غلظتهای مختلف خوراک و فشار عملکردی راکتور مورد مطالعه قرار میگیرد. نتایج تحقیق نشان می دهد که با افزایش دمای ورودی میزان تبدیل گازهای اسیدی افزایش می یابد. همچنین مشاهده می گردد که با کاهش نرخ دبی ورودی گاز سولفید هیدروژن، میزان تولید مونوکسید گوگرد کاهش یافته که تاثیر زیادی در دمای راکتور و میزان بازیابی گوگرد دارد و با افزایش نرخ اکسیژن ورودی به راکتور میزان تبدیل سولفید هیدروژن به گوگرد افزایش می یابد .بعلاوه نتایج تحقیق نشان میدهد که تطابق بسیار خوبی بین حل عددی و داده های تجربی وجود دارد.

کلیدواژه ها:

کلمات کلیدی: گازهای اسیدی ، فرایند کلاوس ، بازیابی گوگرد ، دینامیک سیالات محاسباتی.